Técnicas Experimentales en Física de Partículas
Código: 44081 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4313861 Física de Altas Energias, Astrofísica y Cosmología/High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Thorsten Lux
- Correo electrónico:
- thorsten.lux@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- inglés (eng)
Equipo docente
- Thorsten Lux
- Sebastian Grinstein
Equipo docente externo a la UAB
- Manel Martínez Rodríguez
Prerequisitos
No se establecen requisitos previos específicos para este curso.
Objetivos y contextualización
El propósito principal de este curso es ofrecer una visión general de la técnica experimental utilizada en la física de partículas. Abarca desde los principios básicos utilizados hasta la integración de un detector completo completo.
Competencias
- Conocer las bases de temas seleccionados de carácter avanzado en la frontera de la física de altas energías, astrofísica y cosmología, y aplicarlos consistentemente.
- Formular y abordar problemas físicos, tanto si son abiertos como si están mejor definidos, identificando los principios más relevantes y usando aproximaciones, si procede, para llegar a una solución que se ha de presentar explicitando las suposiciones y las aproximaciones.
Resultados de aprendizaje
- Comprender las diversas técnicas de detección de partículas (centelleo, ionización, luz Cherenkov, etc.).
- Diseñar un detector para un problema físico concreto.
- Entender los fundamentos de la interacción de la radiación con la materia.
Contenido
Interacciones de partículas con la materia.
Consideraciones Generales
Ionización y excitación atómica.
Difusión múltiple de ángulo pequeño
Interacciones del fotón con la materia.
Cascadas electromagnéticas
Interacciones de muones de alta energía.
La radiación de Cherenkov y la radiación de transición
Revisión de circuitos electrónicos y otros aspectos técnicos.
Circuitos con elementos reactivos.
Propagación de señales eléctricas en cables.
Tecnicas de deteccion
Visión general
Detectores de fotones
Centelleadores
Detectores de radiación Cherenkov
Detectores de radiación de transición
Camaras de hilo
Microdetectores de gas
Cámaras de placas resistivas
Cámaras de proyección del tiempo.
Detectores semiconductores
Equipo de diseño experimental
Contexto: experimentos de diana fija, en el centro de masa, o sin emisión • Medidas de posición, tiempo, cuadrilomentos; identificación de partículas
Detectores de trazas y vértices.
Calorímetros
Espectrómetros de muon
Vigas fijas: diseño de experimentos.
Vigas de colisión: Diseño del experimento.
Experimentos con neutrinos.
Buscando la decadencia de protones
Otras búsquedas: materia oscura, doble decaimiento beta
Metodología
Clases teóricas, charlas, exposiciones y exposiciones a cargo de los alumnos. Trabajo en clase y tareas.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Discusión, Grupo de Trabajo, Ejercicios de Grupo. | 20 | 0,8 | 1, 2, 3 |
| Interacciones de partículas con la materia. | 25 | 1 | 1, 2, 3 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Estudio de detectores reales. | 30 | 1,2 | 1, 2, 3 |
Evaluación
La tarea consiste en tres conjuntos de problemas que abordan secuencialmente los efectos físicos utilizados, las técnicas de detección y los detectores completos cubren el 85% de la calificación de la evaluación. El 15% adicional se basa en la asistencia y participaciones a conferencias.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Asistencia y participación en clase | 15% | 45 | 1,8 | 1, 2, 3 |
| Ejercicios sobre detectores | 30% | 15 | 0,6 | 2 |
| Ejercicios sobre fenómenos físicos | 25% | 5 | 0,2 | 3 |
| Ejercicios sobre técnicas de detección | 30% | 10 | 0,4 | 1 |
Bibliografía
W.R. Leo. Techniques for Nuclear and Particle Physuics Experiments , Springer-Verlag
Software
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